高速互联（如图 4.1 所示），突破单机扩展的硬件限制，为大规模算力聚合提供架构支撑。此外， 随着 Scale Up 组网规模的扩大与算力密度的提升，超节点的稳定性成为集群作业连续性的核心保障， 需考虑器件、网络、系统等层面的可靠特性，以化解系统故障风险。在此基础上，针对单用户专属、 多任务并行等差异化场景，超节点还需通过精细化资源调度、性能隔离与数据安全机制实现全场景 适配，在满足复杂业务需求的同时最大化释放算力价值。 重要指标之一，最大程度保障训 练任务不中断，训练数据和和结果不丢失。超节点稳定而可靠的运行依赖可靠的器件、可靠的网络 以及可靠的系统。 可靠器件构筑物理层稳定基石： 超节点硬件器件的可靠性是系统稳定运行的核心前提。在大模型训练过程中，集群高负载运行带 来了持续的高功耗，极易引发核心器件温度剧烈波动，导致故障发生概率激增。据《The Llama 3 Herd of Models》研究显示，Llama3 其中绝大多数故障源于器件层面的失效。 为应对这一挑战，超节点系统需要深度考虑硬件可靠性，覆盖器件的全生命周期（如图 4.3 所示）： 生产阶段通过高低温、震动、冲击等极限压测方法筛选合格产品；选型阶段选用超宽温度、稳定性能、 低失效的电信级器件；使用阶段部署液冷散热技术，精确控制核心器件工作温度，降低因热应力导 致的故障风险。这些措施可使超节点系统在满负载运行时的器件级故障率大大降低，为千亿参数模

15.3%，净编码增益 11.6dB 的开放 FEC（Open FEC，OFEC）。调制格式方面，早期的 400G 信号使用 DP-16QAM 调 制，传输距离可达数百公里。近年来，伴随着芯片与器件技术发展， 信号带宽与波特率进一步提升，400G 信号已经可以支持 DP-QPSK （Dual-Polarization Quadrature Phase Shift Keying，双偏振正交相移键 全解耦的 DCI/彩光+SDN，以 IPoDWDM 作为主要载体。DCI 传 输网络光层可以是配合 ROADM+南北向接口构成的 SDN 技术，对波 道进行任意开通、调度和回收，系统里面多家厂商的电层器件混合使 用，甚至 IPoDWDM 光接口和 OTN 光接口混合在同一套光系统上使 用的情况，都将成为可能，届时系统扩容、变更等方面的工作效率将 大大提升，光电层面也将更方便进行区分，网络逻辑管理更清晰，成 压力和内部芯片封装难度还需全产业链共同努力。 随着数据传输速率的不断提高，特别是 400G 及以上高速光通信 的需求激增，CPO（Co-Packaged Optics）封装技术逐渐被重视。它通 过将光学器件与电子芯片集成在同一封装体内，显著缩短了信号传输 的路径，降低了信号损失并提高了带宽，能够满足超高速、高容量网 络的需求。此外，CPO 封装还能有效减少功耗，提升系统稳定性， 适应数据中心和下

责任主体，下同） 2.强化“元技术”前沿攻关。加快内容生产、实时渲染、网 络传输、立体显示、人机交互等多感官交互技术研发应用，推 进脑机接口等前沿技术攻关。深度布局新型显示技术，加快光 电关键元器件及材料、高端显示芯片等核心技术研发，加强 8K 显示、近眼显示等产品创新。提升发展高性能计算，加速 CPU、 GPU、ASIC、FPGA 等异构计算芯片研发及应用，探索研发基 于 RISC-V 标准， 培育一批元宇宙细分领域“专精特新”企业，加快产业链上下 游协同、面向特定场景、具备商用潜力的应用技术研发。充分 发挥龙头企业引领作用，着力构建大中小企业融通发展新格局， 全面提升关键器件、终端外设、业务运营、内容生产、专用信 息基础设施的产业化供给能力。（责任单位：省经信厅、省商 务厅、省发展改革委、省科技厅） （二）产业链补链强链行动 1.夯实“元设施”基础底座。加快 合约 审计等区块链共性应用支撑。（责任单位：省发展改革委、省 经信厅、省委网信办、省科技厅） 2.打造“元终端”产品矩阵。促进一体式、分体式、车载式 等多样化 VR 终端产品发展，推进光学器件、人机交互、存算 等模块迭代升级，提升终端产品的舒适度、易用性与安全性。 支持 AR 设备云化、轻量化发展，推进全息衍射光波导技术研 发及量产，在细分行业形成全栈式解决方案。积极布局高性能 MR

·····················································56 图表 70 全球 UHF RFID 读写器市场国产芯片方案、国外芯片方案、分立器件方案出货量分布（单位：万台） ·····································56 图表 71 国产厂商＆海外厂商读写器产品分布（单位：万台） ········· 片玩家已成主流，随着国产替代化浪潮的兴起，越来越多资本以及有实力的玩家进入到 UHF RFID 芯片领域，在产品性能 层面，国产芯片玩家与海外厂商的差距在逐渐的缩小。 除此之外，采用分立器件搭建的读写器产品也很常见，分立器件可以根据具体的场景实现功能的定制化。 超高频读写器天线是一个非常零散的市场，天线的性能对于读写器产品的性能影响很大，在读写器产品中，天线的价 值占比较大。 图表 2 UHF 。 16 电信哑资源管理 最近一两年，我们看到国内市场电信资产管理是一个亮点，这个市场的需求主要来源于运营商对于“哑资源”的管理。 所谓“哑资源”，指的是光纤从机房到用户的过程中的无源设施与器件，主要有设施点、光缆路由、光缆纤芯这三大类 资源，其中设施点就包括我们平时看到的电杆、管井、光交接箱、光分纤箱等。 哑资源之所以“哑”，是因为设施建设地点、设施情况等无从得知，不像插电的有源设备可以通过电信号获取网管信息

求的增长。我们预测，2035 年全 社会的算力总量跟 2025 年相比，将增长 10 万倍。计算领域将迎来历史性变革——技术演进路径将 逐步脱离传统冯 • 诺依曼架构的框架束缚，在计算架构、材料器件、工程工艺、计算范式四大核心 层面实现颠覆性创新，最终催生新型计算的全面兴起。 另外，数据将成为推动人工智能发展的“新燃料”。伴随数字孪生、具身智能的普及以及可 能的超级智能体的出现，到 2035 全面兴起。这一变革并非单点突破，而是将在 材料器件、工程工艺、计算架构、计算范式四 大核心层面，协同实现颠覆性技术创新，重塑 “后摩尔时代”的算力生态。 （a）材料器件：从“硅基主导”到“多元融合” 在底层材料器件层面，以硅基半导体为核 心的技术体系将不再单一，而是朝着“多元材 料协同”的方向升级。一方面，宽带隙半导体、 氧化物半导体等新型材料将深度融入器件设计， 凭借其在耐高温、高击穿场强等方面的优势， 凭借其在耐高温、高击穿场强等方面的优势， 成为新型功率器件、存储器件的关键支撑；另 一方面，2D（二维）、1D（一维）乃至 0D（零 维）低维材料将突破传统硅基材料的物理极限， 凭借量子尺寸效应、高载流子迁移率等特性， 为高性能逻辑器件的研发提供全新路径，从根本 上解决传统硅基器件“尺寸逼近极限”的瓶颈。 （b）工程工艺：从“制程依赖”到“多维创新” 当半导体工艺进入亚纳米时代，制程发展 路径将通过 CFET

1)核心零部件（硬件） 人形机器人本体的核心零部件包括感知器件、运动器件、灵巧手、 芯片和动力模块，这些部件构成了机器人实现环境感知、精确控制和 自主运行的关键基础。 感知器件——涵盖视觉、力/触觉和运动感知的多种传感器，例如 视觉传感器、惯性传感器和力矩传感器，用于采集外部环境信息和机 器人的自身状态数据； 运动器件——包括减速器、丝杠、电机及运动控制器等，负责驱 动机器人完成精确、稳定的动作； 是机器人执行复杂算法和智能决策的“大脑”； 动力模块——包括电池、充电装置等，为整机提供可靠的能量支 持。 目前，人形机器人核心零部件的国产化程度整体处于中等水平。 部分关键零部件如无框力矩电机、T 型丝杠、滚珠丝杠和视觉传感器件 有较高的国产化率，性能和性价比具备一定竞争力。然而，空心杯电 机、高算力芯片、RV 减速器等高端核心部件仍高度依赖进口，这些领 域存在明显的技术差距，国产化空间巨大。随着国内产业的快速发展， 在不足，也阻碍了人形机器人应用的进步与发展。 人工肌肉是指能够在外界物理或化学刺激下（机械应力、电、磁、 热、光、生物电、分解反应等）发生伸缩、膨胀、弯曲、扭转等运动 并对外做功的柔性材料或器件。近年来，人工肌肉是仿生机器人驱动 研究的前沿热点之一，其核心目标是模拟生物肌肉的驱动功能。现阶 段，在各种类型的人工肌肉中，气动人工肌肉研发成本低，仿生性突 出，使用最为广泛。气动肌肉的工作原理是通过外部压缩空气驱动，

PCB 产值（亿美元） l 印制电路板（ Printed Circuit Board, PCB ）是指在绝缘基板上，有选择地加工安装孔、连接导线和装配电子元器件的焊盘，以实现 电子元器件之间的电气互连的组装板。由于 PCB 可以实现电路中各元器件之间的电气连接，几乎任何一台电子设备都离不开它，它对电 路 的电气性能、机械强度和可靠性都起着重要作用，因此被称为“电子产品之母”。 l 根据 Prismark

满足以上五个要求，才可以作为实现通用量子计算机的物理系统。 这里简单介绍几个物理系统。图 12 给出了几个物理系统的示意 图。更详细内容可以参考文献[36]。 （1）线性光学系统：利用光子作为量子比特，借助单光子源、 线性光学器件和光子探测器来操控和测量光量子比特，从而实现量子 计算。典型的线性光学量子计算方案有 KLM 方案、单向量子计算和 随机行走量子计算。 28 图 12. 各类物理系统。（a）一维光晶格原子系统。（b）氮-空穴金刚 在纠缠资源方面考虑了两方和多方纠缠情况。该协议栈包括四层，从 下到上分别为物理层、连接层、链路层和网络层。这里的物理层功能 等同于上一个模型中的物理层和链路层，其主要负责产生短距离鲁棒 41 的纠缠态，物理上连接量子网络的器件，还负责量子存储和信号转换 等。连接层主要负责构建点对点和点对多点的量子连接。链路层负责 根据网络的需求来产生任意的图态。网络层则实现网络之间的图态的 产生。该模型将端到端的纠缠互联作为最终目标来考虑整个协议栈的 缠产生方式，在这一点上具有更高的灵活度，使得该方案对纠缠分发 的过程具有很好的兼容性和鲁棒性。 四、量子互联网运行模式设计 在量子互联网发展的初期，由于物理层各类量子技术的限制，许 53 多器件和功能相对来说都不成熟。对于该阶段量子互联网的研究，需 要考虑其实际的硬件限制。对此我们提出了一套初期少资源量子互联 网运行模式来执行任意用户之间的任务请求[97]。 在量子设备资源少的情况下，如何使量子网络满足运行有一定需

2023 2024 全球市场规模（亿美元） 中国市场规模（亿元，右） 4.2.3 机器视觉器件供应商——联创电子 44 资料来源：公司财报，爱范儿，MFGRobots，智东西，相关公司官网，中商产业研究院，华西证券研究所 代表性人形机器人视觉方案 • 联创电子深耕光学镜头及影像模组、触控显示器件等新型光学光电产业，产品广泛应用 于智能终端、智能汽车、智慧家庭、智慧城市等领域。2024年Q1-3光学产业营业收入

月，我国在线电商平台的 AI 耳机销量同比增长 763.3%，销售额增长近 14.5 倍，预计全年销量有望突破 20 万副，同 比增长 488.7%。从产业链来看，TWS 耳机产业链上游为电子元器件，主要包括主控芯片、 电源管理芯片、存储芯片、电池、PCB/FPC 以及声学组件等，中游为代工厂、下游为终 端品牌。从 BOM 来看，TWS 由多个精密零部件构成，包括主控芯片、电源管理芯片、存